## Efek Jumlah Ridge terhadap Performansi Antena Horn untuk Aplikasi Tomografi
FOLIN OKTAFIANI 1 , SULISTYANINGSIH 1 , ACHMAD MUNIR 2
1 Badan Riset dan Inovasi Nasional, Indonesia 2 Institut Teknologi Bandung, Indonesia Email: foli001@brin.go.id
Received 1 November 2023 | Revised 12 Januari 2024 | Accepted 25 Januari 2024

## ABSTRAK
Paper ini membahas pengaruh  jumlah profil ridge  terhadap performansi  antena horn  untuk  aplikasi  tomografi.  Penelitian  ini  mengobservasi  dua  variasi  jumlah ridge, yaitu dua ridge dan empat ridge. Untuk mengevaluasi pengaruh jumlah ridge terhadap kinerja antena horn, maka didesain tiga jenis antena horn yang berbeda: antena horn tanpa ridge (horn konvensional), antena horn dengan penambahan dua ridge (DRHA), dan antena horn dengan penambahan empat ridge (QRHA). Ketiga jenis antena difabrikasi dengan menggunakan teknik CNC milling dengan bahan  dasar  aluminium.  Kinerja  antena  kemudian  dikarakterisasi  melalui eksperimen  yang  bertujuan  untuk  mengamati  pengaruh  jumlah  ridge  terhadap parameter-parameter antena, yaitu koefisien refleksi, gain, dan pola radiasi. Hasil dari  karakterisasi  eksperimen  menunjukkan  bahwa  QRHA,  yaitu  antena  horn dengan  penambahan  empat  ridge,  memberikan  kinerja  terbaik  dalam  hal bandwidth, beamwidth, dan gain.
Kata kunci : antena horn; frekuensi cut-off; tomografi; double-ridge, quad-ridge.

## ABSTRACT
This paper discusses the effect of ridge number on the horn antenna performance for tomography application. The study observes two variations in the number of ridges: two ridges and four ridges. To evaluate the impact of the number of ridges on the horn antenna's performance, three different types of horn antennas were designed: horn antenna without ridge (conventional horn antenna); horn antenna with two addition ridges (DRHA); horn antenna with four addition ridges (QRHA). The antennas were fabricated using CNC milling technique with aluminum as the base  material.  The  antenna  performance  was  then  characterized  through experiments aimed at observing the influence of the number of ridges on antenna parameters in term of reflection coefficient, gain, and radiation pattern. The results of the experimental characterization indicated that QRHA, the horn antenna with the addition of four ridges, exhibited the best performance in terms of bandwidth, beamwidth, and gain.
Keywords : horn antenna,cut-off frequency,tomography,double-ridge,quad-ridge.

## 1. PENDAHULUAN
Antena horn merupakan salah satu antena yang dapat digunakan untuk aplikasi tomografi. Salah satu kekurangan dari antena horn konvensional adalah respon bandwidth yang terbatas (Chung, dkk, 2003). Pada aplikasi tomografi, untuk mendapatkan hasil rekonstruksi objek dengan resolusi yang tinggi diperlukan bandwidth yang lebar. Terdapat teknik yang banyak digunakan untuk mengatasi permasalahan bandwidth pada antena horn yaitu salah satunya dengan menambahkan tapered ridge pada bagian antena horn (Kujalowicz, dkk, 2006) . Teknik  ini  secara  prinsipal  diimplementasi  untuk  menurunkan  frekuensi cut-off  pada  mode fundamental sehingga dapat memperlebar bandwidth antena horn. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan terdapat dua jenis antena horn dengan penambahan ridge yaitu antena horn dengan penambahan dua buah ridge (double-ridge horn antenna / DRHA) dan empat buah ridge (quad-ridged horn antenna / QRHA).
Berdasarkan karakteristiknya yang wideband, DRHA telah banyak dieksplorasi untuk beberapa aplikasi (Panzner,  dkk,  2010)  (Ghorbani  &  Khaleghi,  2011)  (Puri,  dkk,  2013) (Demirel, dkk, 2016) (Dubrovka & Sushko, 2010) . DRHA juga diusulkan untuk aplikasi wideband seperti ground penetrating radar dengan menambahkan ridge dari bagian aperture (Panzner,  dkk,  2010)  (Ghorbani  &  Khaleghi,  2011) .  Pada  penelitian  ini  dilakukan penambahan material dielektrik yang disisipkan pada celah antar ridge untuk memperlebar bandwidth dan mengatasi keterbatasan bandwidth untuk frekuensi rendah (Panzner, dkk, 2010) . Selain itu, DRHA juga menarik perhatian untuk digunakan pada aplikasi ultra wideband (UWB)  dan  gelombang  milimeter (Puri,  dkk,  2013)  (Demirel,  dkk,  2016) .  Sedangkan peningkatan  karakteristik  DRHA  pada  sisi  pola  radiasi  dan sidelobe  level  merupakan  fokus utama dari penelitian yang dilakukan (Dubrovka & Sushko, 2010).
Sudah diketahui secara umum bahwa untuk beberapa aplikasi di bidang gelombang mikro dan gelombang  milimeter  termasuk  juga  sistem  radar  terkadang  membutuhkan  sampling  data yang  lebih  banyak  untuk  meningkatkan  performansi  khususnya  pada  proses  pendeteksian objek. Permasalahan ini bisa diselesaikan dengan menggunakan antena berpolarisasi ganda. Pada kenyataannya, karakteristik asli dari DRHA adalah sebagai elemen yang menghasilkan polarisasi  tunggal.  Oleh  karena  itu  untuk  menghasilkan  antena  polarisasi  ganda  dapat dilakukan dengan menambahkan empat ridge pada antena horn yang dikenal dengan sebutan QRHA.
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan  sebelumnya  bahwa  QRHA  mempunyai kemampuan untuk mengirim dan menerima polarisasi vertikal dan horisontal secara terpisah yang berguna untuk mendeteksi tumor (Al-Zuhairi, dkk, 2017) . Perbandingan performansi antara DRHA dan QRHA untuk deteksi kanker payudara juga telah dilakukan oleh (Amjadi, dkk, 2012) . Berdasarkan penelitian tersebut dapat dilihat bahwa antena dengan polarisasi ganda dapat meningkatkan sensitifitas untuk mendeteksi objek yang tidak simetris. Selain itu, tipe QRHA juga dapat digunakan untuk memperlebar bandwidth antena pada frekuensi rendah (Oktafiani,  dkk,  2019) .  Dalam  proses  desain  antena ridged  horn  perlu  memperhatikan bahwa karakteristik antena horn tergantung pada geometri dari profil ridge yang disisipkan
(Genc, dkk, 2017) (Patel & Suthar, 2016) (Oktafiani, dkk, 2019) .
Dengan mempertimbangkan berbagai kegunaan dan kelebihan dari DRHA dan QRHA seperti disebutkan  diatas,  maka  pada  penelitian  ini  akan  membandingkan  secara  eksperimen performansi  dari  antena  DRHA  dan  QRHA  terhadap  beberapa  parameter  antena.  Untuk mengevalusi fungsi dari penambahan ridge maka dilakukan juga perbandingkan kedua antena tersebut  dengan  antena horn  konvensional  yang  tidak  ditambahkan  ridge.  Hal  ini  untuk membandingkan pengaruh jumlah ridge terhadap performansi antena horn.

## 2. ANTENA UNTUK APLIKASI TOMOGRAFI

## 2.1 Teknologi Tomografi dan Komponennya
Tomografi adalah teknik untuk menghasilkan citra tampang lintang atau struktur internal suatu obyek dengan memanfaatkan foton atau partikel yang dapat menembus obyek dan dianalisa oleh  suatu  sistem  deteksi.  Tomografi  dapat  dimanfaatkan  untuk  bidang  kesehatan,  militer, geologi, dan juga agrikultur (Mobashsher & Abbosh, 2015) (Amiri, 2015) (Abdelgwad & Said, 2017) (Boero, dkk, 2018) . Proses tomografi pada umumnya terdiri dari tiga bagian yaitu sistem penginderaan dengan menggunakan rangkaian pengukuran, proses akuisisi data, dan  algoritma  rekonstruksi  yang  berfungsi  untuk  menampilkan  rekonstruksi  citra  seperti ditunjukkan pada Gambar 1 (Rahiman, dkk, 2015 & Wahab, dkk, 2015) . Dari gambar terlihat  bahwa  sistem  tomografi  terdiri  dari  bagian hardware  dan  bagian  software.  Bagian hardware ditunjukkan pada rangkaian pengukuran dan sistem akuisisi data, sedangkan bagian software ditunjukkan pada bagian interfacing dan rekonstruksi citra.

## Gambar 1. Konfigurasi Proses Tomografi Gelombang Mikro (Wahab, dkk, 2015)
Sebuah penelitian tentang sistem tomografi untuk aplikasi agrikultur akan dikembangkan pada paper ini. Penelitian ini bertujuan untuk mendeteksi kondisi internal dari objek yang berupa batang pohon. Roadmap penelitan yang diusulkan ditunjukkan pada Gambar 2. Dari gambar tersebut terlihat bahwa penelitian akan terbagi menjadi beberapa tahapan. Tahapan pertama yaitu  mendesain  komponen hardware,  dilanjutkan  dengan  tahapan  kedua  yaitu  proses pendeteksian  objek  sebagai  proses  akuisisi  data.  Sedangkan  tahapan  terakhir  adalah pengolahan sinyal dari hasil akuisisi data untuk menghasilkan rekonstruksi objek. Pada paper ini akan membahas secara khusus desain komponen hardware untuk aplikasi tomografi.

## Gambar 2. Roadmap Penelitian Tomografi
Salah  satu  komponen hardware  yang  memegang  peranan  penting  dalam  sistem  tomografi adalah  antena.  Dengan  pertimbangan  tersebut,  maka  komponen hardware  pada  sistem tomografi yang akan dikembangkan pada paper ini adalah antena. Spesifikasi antena untuk aplikasi tomografi berbeda dengan aplikasi lainnya. Pada tomografi, antena ditempatkan dekat dengan objek yang akan dideteksi sehingga antena beroperasi dalam daerah medan dekat. Berdasarkan  studi  literatur,  parameter  yang  memiliki  pengaruh  signifikan  terhadap performansi dari antena untuk tomografi antara lain bandwidth, pola radiasi, dan polarisasi
Desain komponen hardware Pendeteksian objek/akuisisi data Rekonstruksi objek Hasil citra objek Tahap 1 Tahap 3 Tahap 2
antena (Riaz, 2011) (Al-Joumayly, dkk, 2010)  (Gilmore, dkk, 2010) (Khalid, dkk, 2016) (Dehdasht-Heydari, dkk, 2008).
Berdasarkan  penelusuran  ilmiah,  ada  beberapa  jenis  antena  yang  telah  digunakan  untuk aplikasi  tomografi  antara  lain  antena  dipol, horn,  bow-tie,  monopol, tappered  slot  antenna (TSA), dan log periodic. Penelitian yang dilakukan oleh Munir (Munir, dkk, 2012) (Munir, dkk, 2017) mengimplementasikan antena monopol karena desain dan proses fabrikasi yang sederhana. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Pratama ( Pratama, dkk, 2015) dan Shameena  ( Shameena, dkk, 2011) mengembangkan  antena  dipol dengan pertimbangan yang sama dengan antena monopol. Akan tetapi untuk penggunaan yang berfungsi sebagai pencitraan, kedua tipe antena tersebut mempunyai kekurangan yaitu dari sisi bandwidth yang sempit dan pola radiasi yang bersifat omnidirectional. Selanjutnya beberapa penelitian merujuk kepada antena tapered slot dan antena horn untuk diimplementasikan pada aplikasi tomografi karena  performansinya  yang  lebih  unggul  dibanding  jenis  antena  lainnya (Pandey,  dkk, 2014) (Abdelgwad, dkk, 2017). Performansi kedua antena tersebut telah dibandingkan dimana menunjukkan antena horn menghasilkan performansi yang lebih baik dari sisi level noise  dan  contrast  dibandingkan  antena  tapered  slot (Solis,  dkk,  2014). Dengan pertimbangan ini maka antena yang memberikan performansi yang optimum untuk aplikasi tomografi adalah antena horn. Sebagaimana disebutkan dibagian pendahuluan, bahwa salah satu kelemahan antena horn adalah memiliki bandwidth yang terbatas. Teknik yang diusulkan untuk  memperlebar bandwidth  antena  horn  adalah  dengan  menambahkan  ridge  ke  dalam bagian  antena horn.  Jumlah  ridge  yang  ditambahkan  ke  dalam  antena  horn  berpengaruh terhadap  peningkatan  performansi  antena  horn.  Langkah  langkah  untuk  menginvestigasi pengaruh jumlah ridge terhadap performansi antena horn untuk aplikasi tomografi gelombang mikro dapat dapat diilustrasikan dengan diagram alir pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram Alir Penelitian

## 2.2 Desain Antena Horn Konvensional
Langkah  pertama  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini  adalah  mendesain  antena horn konvensional  dengan  bentuk  yang  kompak.  Desain  antena horn  konvensional  ditunjukkan pada Gambar 4. Desain antena tersebut terdiri dari dua bagian yaitu waveguide transducer
Mulai
Desain antena horn konvensional Desain antena ridged horn (QRHA dan DRHA)
Menentukan bentuk dan dimensi ridge
Fabrikasi antena horn konvensional,
QRHA, dan DRHA
Membandingkan performansi antena horn konvensional, QRHA dan DRHA
Selesai
dan horn.  Waveguide  transducer  yang  digunakan  berbentuk  persegi  yang  merupakan modifikasi  dari waveguide  persegi  panjang  tipe  WR90  yang  mempunyai  frekuensi  operasi 8.5GHz – 12.5 GHz untuk mode dominan TE. Ukuran lebar ( w w ) dari transducer waveguide adalah 22,86 mm dan panjang ( lw) sebesar 14 mm. Sedangkan untuk bagian horn, apertur antena  mempunyai  lebar  ( wh)  sebesar  45,72mm  dan  panjang  (lh)  adalah  50mm.  Sebagai pencatu digunakan konektor sma dengan impedansi 50 Ω.
(a) (b) Gambar 4. Konfigurasi Antena Horn Konvensional (a) Tampak Prespektif  (b) Tampak Samping

## 2.3 Desain Antena Ridged Horn
Untuk  menginvestigasi  pengaruh  jumlah ridge  terhadap  performansi  antena  horn,  maka tahapan penelitian selanjutnya yaitu mendesain dua buah antena ridged horn yaitu DRHA dan QRHA. DRHA adalah antena horn dengan ditambahkan ridge sejumlah dua, sedangkan QRHA adalah antena horn dengan ditambahkan ridge sejumlah empat seperti terlihat pada Gambar 5  dan  Gambar  6.  Desain  DRHA  dan  QRHA  tersebut  menggunakan  konfigurasi waveguide transducer dan horn yang sama seperti antena horn konvensional.
Pada  penelitian  ini  bentuk ridge  yang  digunakan  adalah  bentuk  kuadratik  dengan pertimbangan profil ini menghasilkan performansi yang lebih baik untuk parameter bandwidth dan side  lobe  level  (Oktafiani,  dkk,  2019).  Geometri  ridge  yang  disisipkan  ke  bagian  horn seperti ketebalan ridge (tr), jarak antara ridge (sr), dan lebar ridge (wr) mempunyai dimensi yang  sama  untuk  DRHA  dan  QRHA.  Probe  yang  digunakan  untuk  mencatu  kedua  antena tersebut  merupakan  ekstensi  dari  pin  coaxial  50  Ω  yang  terhubung  kebagian ridge  atas, sedangkan ridge bagian bawah terhubung dengan shield dari probe. Konfigurasi untuk kedua antena horn  dibuat  dengan  menggunakan  pelat  logam  aluminium  tebal  1,3  mm  dengan dimensi secara detail dirangkum dalam Tabel I.
(a) (b)
Gambar 5. Konfigurasi Antena Horn Double-Ridged (DRHA)  (a) Tampak Perspektif
(b) Tampak Samping
(a)
(b)
Gambar 6. Konfigurasi Antena Horn Quad-Ridged (QRHA) (a) Tampak Perspektif (b) Tampak Samping
Tabel 1. Dimensi DRHA dan QRHA

## 2.4  Realisasi
Pada  proses  realisasi,  desain  antena horn  dibagi  menjadi  beberapa  bagian  untuk menyederhanakan proses fabrikasi. Bagian-bagian tersebut ditunjukkan pada Gambar 7 yang terdiri  dari waveguide  back  cover,  waveguide  side  walls,  bagian  antena  horn,  dan  ridge kuadratik/cover plat. Antena didesain agar dapat berfungsi sebagai antena horn konvensional, DRHA, dan QRHA dengan menggunakan prototip yang sama. Oleh karena itu, bagian antena horn  dibagi  menjadi  empat  bagian  untuk  mempermudah  menyisipkan  lempengan  logam berupa ridge kuadratik atau lempengan logam cover plat. Untuk mengkonstruksi QRHA, pada bagian horn disisipkan empat lempengan logam ridge kuadratik, dan untuk membentuk DRHA maka disisipkan dua buah lempengan logam ridge kuadratik dan dua lempengan logam cover plat.  Sedangkan  konstruksi  antena horn  konvensional  disusun  dengan  menyisipkan  empat lempengan logam cover plat. Dengan desain yang diusulkan maka proses fabrikasi menjadi lebih efisien dari segi biaya dan waktu.
Selanjutnya  antena  difabrikasi  dengan  menggunakan  teknik CNC  miling  dengan  aluminium sebagai materialnya. Setelah dilakukan proses bubut pada aluminium sesuai dengan desain yang diinginkan, langkah selanjutnya yaitu menggabungkan masing-masing bagian tersebut dengan menggunakan mur dan baut. Selanjutnya pencatuan antena QRHA dilakukan dengan memasang  konektor  SMA  menggunakan  baut  tertentu  yang  panjangnya  harus dipertimbangkan secara tepat untuk menjaga permukaan waveguide bagian dalam agar tetap halus.  Gambar  realisasi  antena  antena horn  konventional,  DRHA  dan  QRHA  dengan menggunakan teknik CNC miling dapat dilihat pada gambar 8.
Parameter Deskripsi Dimensi DRHA dan QRHA(mm) w w lebar waveguide 22.86 l w panjang waveguide 14 w h lebar aperture horn 45.72 l h panjang antena horn 50 t r ketebalan ridge 4.25 w r lebar ridge 5.33 s r Celah antar ridge
3.75 y x z Port 1 Port 2 Waveguide transducer Waveguide transducer Horn Horn Quadratic ridge
waveguide back cover waveguide side walls antena horn ridge kuadratik cover plat Gambar 7. Bagian-Bagian Antena Ridged Horn (a) (b) (c) Gambar 8. Hasil Fabrikasi Antena Horn (a) Horn Konvensional (b) DRHA (c) QRHA

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Konfigurasi Pengukuran
Untuk melihat performansi dari antena yang telah difabrikasi maka dilakukan pengukuran di laboratorium  untuk  ketiga  jenis  antena horn.  Beberapa  pengukuran  yang  dilakukan  yaitu koefesien  refleksi  untuk  mengetahui  frekuensi  kerja  dan bandwidth  dari  antena  yang difabrikasi,  gain,  dan  pola  radiasi  antena.  Pengukuran  koefisien  refleksi  dilakukan  dengan menggunakan Vector Network Analyzer (VNA), dengan merk C1220 2-port 20 GHz Analyzer. Sebelum  melakukan  pengukuran, Network  Analyzer  dan  kabel  koaxial  yang  dipergunakan harus  dikalibrasi  dengan calibration  kit  yang  tersedia.  Hal  ini  dilakukan  untuk  memastikan bahwa efek redaman dari kabel yang digunakan tidak mempengaruhi hasil pengukuran. Tahap kalibrasi ini sangat penting untuk mendapatkan nilai validitas pengukuran sebaik mungkin.
Pengukuran  pola  radiasi  dilakukan  dengan  menggunakan  antena horn  referensi  sebagai pemancar  dan  antena horn  under  test  yang  berfungsi  sebagai  antena  penerima.  Antena pemancar terhubung dengan signal generator sementara antena penerima terhubung dengan spectrum  analyzer.  Gambar  9  menunjukkan  set-up  pengukuran  pola  radiasi  antena  horn. Antena penerima diputar sepanjang sudut azimut dan sudut elevasi untuk menghasilkan pola radiasi azimut dan elevasi.

## Gambar 9. Konfigurasi Pengukuran Pola Radiasi dan Gain QRHA

## 3.2 Hasil Pengukuran
Hasil  pengukuran  tiga  jenis  antena horn,  yaitu  horn  konvensional,  DRHA,  dan  QRHA terangkum dalam Gambar 10 sampai Gambar 12. Ketiga antena ini dikarakterisasi untuk tiga parameter kunci: koefisien refleksi, gain, dan pola radiasi. Pada Gambar 10, terlihat bahwa antena DRHA memiliki frekuensi cut-off sekitar 3,06 GHz, sedangkan antena QRHA memiliki frekuensi cut-off  sekitar  3,98  GHz.  Sementara  itu,  antena  horn  konvensional  menghasilkan frekuensi cut-off pada 7,14 GHz. Hasil karakterisasi secara eksperimen menunjukkan bahwa penambahan ridge  pada  antena  mampu  menurunkan  frekuensi  cut-off  dengan  signifikan.
Penurunan  frekuensi cut-off  ini  berpotensi  untuk  memperluas  bandwidth,  terutama  pada frekuensi yang lebih rendah.
Gambar 10. Hasil Perbandingan Pengukuran
Koefisien Refleksi Antena Horn Gambar 11. Hasil Perbandingan Pengukuran Gain Antena Horn
Berdasarkan nilai koefisien refleksi di bawah -9,5 dB, yang setara dengan VSWR ≤ 2, QRHA menghasilkan bandwidth sebesar 8,26 GHz yang beroperasi pada rentang frekuensi 4,44 GHz hingga 12,68 GHz. Sementara antena horn konvensional mempunyai bandwidth sebesar 1.1 GHz yang bekerja pada frekuensi 11,4 GHz hingga 12,5 GHz. Sedangkan antena DRHA memiliki potensi untuk beroperasi dalam rentang frekuensi sekitar 5,4 GHz hingga 12,2 GHz dengan bandiwtdh  sebesar  6,8  GHz.  Dari  hasil  karakterisasi  terlihat  bahwa  antena  horn  dengan penambahan ridge mampu beroperasi pada frekuensi yang lebih rendah. Hal ini menunjukkan bahwa  dengan  menggunakan  dimensi horn  yang  sama,  penambahan  ridge  mampu menghasilkan bandwidth yang lebih luas dan memungkinkan digunakan untuk frekuensi yang lebih rendah. Dari hasil pengukuran koefisien refleksi, dapat disimpulkan bahwa QRHA dengan penambahan  empat ridge  menghasilkan  pelebaran  bandwidth  yang  lebih  signifikan dibandingkan dengan DRHA yang hanya ditambahkan dua ridge. Dengan bandwidth yang lebih lebar maka pencitraan dengan menggunakan QRHA akan menghasilkan resolusi yang lebih baik dibandingkan DRHA dan antena horn konvensional.
(a) (b)
Gambar 12. Hasil Perbandingan Pengukuran Pola Radiasi Antena Horn (a) Sudut Azimut (b) Sudut Elevasi
Selanjutnya, karakterisasi dilakukan dengan membandingkan ketiga antena horn berdasarkan dua parameter utama, yaitu gain dan pola radiasi. Hasil pengukuran gain dari ketiga antena horn ditampilkan pada Gambar 11. QRHA menunjukkan hasil gain yang hampir identik dengan antena horn konvensional, sementara DRHA mengalami penurunan nilai gain. Hal ini dapat dimengerti  karena  DRHA  belum  mencapai  desain  yang  optimal.  Dari  hasil  karakterisasi  ini, dapat  disimpulkan  bahwa  penambahan ridge  tidak  mempengaruhi  parameter  gain  antena.
Bahkan, penambahan empat ridge menghasilkan nilai gain yang hampir setara dengan antena horn konvensional.
Hasil pola radiasi yang dinormalisasi dari ketiga jenis antena dapat dilihat pada Gambar 12. Pengamatan pola radiasi dilakukan pada frekuensi 8 GHz untuk sudut azimut dan elevasi. Hasil pengukuran  menunjukkan  bahwa  penambahan ridge  mampu  mempersempit  beamwidth antena horn,  meskipun  tidak  ada  perbaikan  yang  signifikan  pada  tingkat  side  lobe.  QRHA menghasilkan beamwidth  yang  lebih  sempit  dibandingkan  dengan  DRHA  dan  antena  horn konvensional. Beamwidth  yang  sempit  sangat  bermanfaat  dalam  aplikasi  tomografi  dan pemrosesan  citra  karena  memungkinkan  deteksi  target  dengan  tingkat  akurasi  yang  lebih tinggi.

## 4. KESIMPULAN
Karakterisasi secara eksperimental pengaruh jumlah ridge terhadap performansi antena horn telah dipaparkan pada paper ini. Dengan desain yang optimum, antena horn dapat dimodifikasi menjadi tiga jenis antena yaitu antena horn konvensional, DRHA, dan QRHA. Penambahan ridge terbukti dapat melebarkan bandwidth dan menurunkan frekuensi operasi antena horn. Jumlah ridge yang ditambahkan juga berpengaruh terhadap performansi antena horn. QRHA dengan  penambahan ridge  sebanyak  empat  buah  menghasilkan  hasil  yang  lebih  optimum untuk  parameter bandwidth,  gain  dan  beamdwidth.  Bandwidth  antena  horn  dengan penambahan ridge meningkat sekitar 7 GHz untuk QRHA dan 5 GHz untuk DRHA. Dari hasil pengukuran  dapat  diketahui  bahwa  penambahan  ridge  tidak  terlalu  berpengaruh  secara signifikan  terhadap  parameter  gain  antena,  akan  tetapi  penambahan  ridge  berhasil mempersempit beamwidth antena horn. Dengan bandwidth yang lebar dan beamwidth yang sempit, maka QRHA diharapkan akan menghasilkan hasil rekonstruksi objek yang lebih akurat. Selain daripada itu, QRHA juga memungkinkan untuk menghasilkan pola radiasi ganda yang sangat berguna  untuk  aplikasi tomografi.  Sebagai  lanjutan dari penelitian mengenai sistem tomografi  untuk  aplikasi  dalam  bidang  agrikultur,  QRHA  usulan  akan  diaplikasikan  untuk
proses pendeteksian objek. QRHA akan berperan sebagai antena pengirim dan penerima yang ditempatkan di antara objek yang akan dideteksi. Harapannya, QRHA dapat efektif digunakan dalam proses akuisisi data. Data yang dihasilkan dari deteksi objek tersebut kemudian diolah dengan menggunakan teknik pengolahan sinyal tertentu untuk menghasilkan rekonstruksi dari objek yang telah dideteksi.

## DAFTAR RUJUKAN
Abdelgwad,  A.  H.  &  Said,  T.  M.  (2017).  Design  of  Ground  Penetrating  Radar  Antenna  for Detecting  Soil  Contamination  at  L-band  Frequencies, Journal  of  Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications, 16(3), 853–866.
Al-Zuhairi, D.T., Gahl, J.M., & Islam, N.E. (2017). Compact Dual-Polarized Quad-Ridged UWB Horn Antenna Design for Breast Imaging, P rogress in Electromagnetics Research C, 72, 133-140. https://doi.org/10.2528/pierc16121405.
Al-Joumayly,  M.  A.,  Aguilar,  S.  M.,  Behdad,  N.,  &  Hagness,  S.  C.  (2010).  Dual-Band Miniaturized  Patch  Antennas  for  Microwave  Breast  Imaging. IEEE  antennas  and wireless propagation letters, 9, 268. https://doi.org/10.1109/LAWP.2010.2045871.
Amiri, A. (2015). Multi-band and dual-polarised ultra-wide band horn antenna for landmine detection using ground penetrating radar technique. University College London.
Amjadi, H., Hamedani, F.T., & Zaman, M.I. (2012). A comparison of double-ridged and quad- ridged horn antenna for microwave tumor detection, 2012 15 International Symposium on  Antenna  Technology  and  Applied  Electromagnetics  ANTEM),  (pp.  1-4). https://doi.org/10.1109/ANTEM.2012.6262423.
Boero, F., Fedeli, A., Lanini, M., Maffongelli, M., Monleone, R., Pastorino, M., Randazzo, A., Salvadè,  A.,  &  Sansalone,  A.  (2018).  Microwave  Tomography  for  the  Inspection  of Wood  Materials:  Imaging  System  and  Experimental  Results, IEEE  Transactions  on Microwave Theory and Techniques, 66, 3497-3510.
https://doi.org/10.1109/TMTT.2018.2804905.
Chung,  K.,  Pyun,  S.,  Chung,  S.,  &  Choi,  J.H.  (2003).  Design  of  a  wideband  TEM  horn antenna. IEEE  Antennas  and  Propagation  Society  International  Symposium.  Digest. Held  in  conjunction  with:  USNC/CNC/URSI  North  American  Radio  Sci.  Meeting  (Cat. No.03CH37450), 1, (pp. 229-232).
Demirel, S.E., Çalışkan, A., Mersin, M.T., Türk, A.S., Belen, M.A., & Mahouti, P. (2016). Design of  Dielectric  Lens  Loaded  Double  Ridged  Horn  Antenna  for  Millimetre  Wave Application. 2016  21st  International  Conference  on  Microwave,  Radar  and  Wireless Communications (MIKON), (pp. 1-4).
Dubrovka, F.F., & Sushko, A.J. (2010). Improvement of characteristics of UWB double ridged horn  antennas. 2010  5th  International  Confernce  on  Ultrawideband  and  Ultrashort Impulse Signals, (pp. 45-47). https://doi.org/10.1109/UWBUSIS.2010.5609086.
Genc, A., Basyigit, I.B., Goksu, T., & Helhel, S. (2017). The comparison of the characteristics of  the  double-ridged  horn  antennas  depending  the  geometry  of  ridge  profiles  for wideband  application. 2017  Progress  In  Electromagnetics  Research  Symposium  - Spring (PIERS), (pp. 1553-1557). https://doi.org/10.1109/PIERS.2017.8261994.
Ghorbani,  M.,  &  Khaleghi,  A.  (2011).  Double  ridged  horn  antenna  designs  for  wideband applications. 2011 19th Iranian Conference on Electrical Engineering, (pp. 1-4).
Gilmore,  C.,  Mojabi,  P.,  Zakaria,  A.,  Ostadrahimi,  M.,  Kaye,  C.,  Noghanian,  S.,  Shafai,  L., Pistorius, S., & Lovetri, J. (2010). A Wideband Microwave Tomography System With a Novel  Frequency Selection Procedure, IEEE  Transactions  on Biomedical Engineering, 57, 894-904. https://doi.org/10.1109/TBME.2009.2036372.
Khalid, N., Ibrahim, S.Z., & Karim, M.N. (2016). Directional and wideband antenna for ground penetrating radar (GPR) applications, 2016 3rd International Conference on Electronic Design (ICED), 203-206. https://doi.org/10.1109/ICED.2016.7804637.
Kujalowicz,  M.,  Zieniutycz,  W.,  &  Mazur,  M.  (2006).  Double-ridged  Horn  Antenna  with Sinusoidal  Ridge  Profile. 2 006  International  Conference  on  Microwaves,  Radar  & Wireless Communications, (pp. 759-762).
Mobashsher, A. T. & Abbosh, A. M. (2015). Developments of tomography and radar-based head imaging systems, 2015 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), (pp. 1-3).
Munir, A., F. Oktaﬁani & A. Izzuddin (2012). “Shape enhancement and size reduction of UWB printed  monopole  antenna,” in  Proceedings  of  International  Symposium  on  Radio- Frequency Integration Technology (RFIT), Singapore, Nov. 2012, (pp. 224–226).
Munir, A. & R. B. V. B. Simorangkir (2017). “Performance enhancement of cavity-backed UWB printed monopole antenna,” in Proceedings of IEEE Asia Paciﬁc Microwave Conference (APMC), Kuala Lumpur, Malaysia, Nov. 2017, (pp. 584–587).
Oktaﬁani. F, Syihabuddin. B, Hamid. E. Y, & Munir. A (2019). “Dual-polarized wideband horn antenna  with  lower  frequency  extension  for  microwave  imaging  application,” in PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS), Rome, Italy, Jun. 2019.
Oktafiani, F., Hamid, E.Y., & Munir, A. (2019). Performance Evaluation of Quad-Ridged Horn
Antenna  in  Variation  of  Its  Ridge  Profile. TENCON  2019  -  2019  IEEE  Region  10 Conference (TENCON), (pp. 214-217).
Pandey, G.K., Singh, H.S., Bharti, P.K., Pandey, A., & Meshram, M.K. (2014). High gain Vivaldi antenna for radar and microwave imaging applications. International Journal of Signal Processing Systems, 3(1),. 35–39. https://doi.org/10.12720/ijsps.3.1.35-39.
Panzner, Berthold & Jöstingmeier, A., & Omar, Abbas. (2010). A compact double-ridged horn antenna for ground penetrating radar applications. 18-Th International Conference On Microwaves, Radar And Wireless Communications, Vilnius, Lithuania, 2010, (pp. 1-4).
Patel,  D.  J.,  &  Suthar,  D.  A.  (2016).  Design  of  corrugated  conical  Gaussian  profiled  horn antenna for multi beam application, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 3(5), 2145–2150.
Pratama, A.S., Basari, Lubis, M.F., Zulkifli, F.Y., & Rahardjo, E.T. (2015). A UWB antenna for microwave  brain  imaging, 2015  IEEE  4th  Asia-Pacific  Conference  on  Antennas  and Propagation (APCAP), (pp. 326-327). https://doi.org/10.1109/APCAP.2015.7374391.
Puri,  M.,  Dhanik,  S.S.,  Mishra,  P.K.,  &  Khubchandani,  H.  (2013).  Design  and  simulation  of double ridged horn antenna operating for UWB applications. 2013 Annual IEEE India Conference (INDICON), (pp. 1-6). https://doi.org/10.1109/INDCON.2013.6725860.
Rahiman,  M.  H.  F.,  Wan  Kiat,  T.  T.,  Ping  Jack,  S.,  &  Abdul  Rahim,  R.  (2015).  Microwave Tomography  Application  and  Approaches  -  A  Review, Jurnal  Teknologi, 73(3). https://doi.org/10.11113/jt.v73.4258.
Riaz,  L.  (2011).  Design  of  ultra  wideband  antenna  array  for  microwave  tomoghraphy, University of Gavle.
Shameena, V.A., Jacob, S., Mridula, S., Aanandan, C.K., Vasudevan, K., & Mohanan, P. (2011). A compact modified ground CPW fed antenna for UWB applications. 2011 XXXth URSI General Assembly and Scientific Symposium, 1-4.
Solis  Nepote,  M.,  Rodriguez  Herrera,  D.,  Tapia,  D.F.,  Latif,  S.I.,  &  Pistorius,  S.  (2014).  A comparison study between horn and Vivaldi antennas for 1.5–6 GHz breast microwave radar  imaging, The  8th European  Conference  on  Antennas  and Propagation  (EuCAP 2014), 59-62. https://doi.org/10.1109/EUCAP.2014.6901692.
Wahab, Y.A., Rahim, R.A., Rahiman, M.H., Aw, S.R., Yunus, F.R., Goh, C.L., Rahim, H.A., &
Ling,  L.P.  (2015).  Non-Invasive  Process  Tomography  in  Chemical  Mixtures  -  A
Review. Sensors and Actuators B-chemical, 210, 602-617, https://doi.org/10.1016/J.SNB.2014.12.103.